[论文解读] Overview of the Experimental Physics and Industrial Control System (EPICS) Channel Archiver

Kay-Uwe Kasemir, Leo Dalesio|arXiv (Cornell University)|Oct 31, 2001

Scientific Computing and Data Management参考文献 6被引用 8

一句话总结

本文介绍了实验物理与工业控制系统（EPICS）通道归档系统（Channel Archiver），这是一个用于科学仪器的数据采集与管理系统。文中详细阐述了其组件——数据采样引擎、可视化工具、脚本接口、HTTP/CGI集成以及数据管理功能，展示了该系统在洛斯阿拉莫斯国家实验室及其他机构连续两年的运行成功，验证了其在真实控制系统环境中的性能与可靠性。

ABSTRACT

The Channel Archiver has been operational for more than two years at Los Alamos National Laboratory and other sites. This paper introduces the available components (data sampling engine, viewers, scripting interface, HTTP/CGI integration and data management), presents updated performance measurements and reviews operational experience with the Channel Archiver.

研究动机与目标

• 介绍EPICS通道归档系统作为实验物理与工业控制系统中长期数据记录的综合性解决方案。
• 记录该系统在多个站点的体系结构、组件及集成能力。
• 展示在洛斯阿拉莫斯国家实验室及其他机构部署超过两年的性能测量结果与运行经验。
• 评估通道归档系统在支持数据采样、可视化、脚本操作及基于Web的访问方面在大规模控制系统中的有效性。
• 为未来在实验物理与工业自动化领域的功能增强与更广泛应用奠定基础。

提出的方法

• 实现一个数据采样引擎，以可配置的时间间隔从EPICS通道中采集实时数据。
• 开发可视化工具以显示归档数据，支持实时与历史数据的检查。
• 集成脚本接口，实现对数据检索与处理任务的程序化访问与自动化。
• 使用HTTP/CGI协议实现对归档数据的基于Web的访问，支持远程监控及与Web应用程序的集成。
• 设计可扩展的数据管理系统，以高效存储与检索大量时间序列数据。
• 在多个站点（包括洛斯阿拉莫斯国家实验室）部署并评估该系统，以验证其性能与可靠性。

实验结果

研究问题

• RQ1 EPICS通道归档系统在长时间内从科学控制系统中捕获与存储时间序列数据的效率如何？
• RQ2 在真实运行条件下，通道归档系统的性能特征是什么？
• RQ3 该系统通过脚本接口与基于Web的接口与外部工具集成的能力如何？
• RQ4 在生产环境中部署通道归档系统时面临的主要挑战与经验教训是什么？
• RQ5 该系统在大型实验物理设施中支持可扩展性与可靠性的程度如何？

主要发现

• 通道归档系统在洛斯阿拉莫斯国家实验室及其他站点成功运行超过两年，表现出长期稳定与可靠。
• 性能测量结果证实了高效的数据采样与检索能力，具有低延迟与高吞吐量，适用于大规模控制系统。
• HTTP/CGI的集成实现了对归档数据的无缝基于Web访问，支持远程监控与互操作性。
• 脚本接口支持灵活的数据处理任务自动化，提升了系统的可用性与可扩展性。
• 运行经验表明，系统在处理多种数据类型及高频率采样方面表现出色，适用于多个实验装置。
• 系统采用模块化设计，各组件（采样引擎、可视化工具、管理工具）分离，支持可扩展部署与维护。